Veicolo elettrico

Non è chiaro chi sia stato il primo inventore, ma l'ungherese Ányos Jedlik costruì un piccolo modello di auto elettrica funzionante nel 1828. Nel 1830 Robert Anderson dalla Scozia, il professor Stratingh dall'Olanda e Thomas Davenport, un fabbro del Vermont, costruirono tutti veicoli elettrici. Si dice che Davenport sia l'inventore del motore elettrico a corrente continua. Nel 1865, il francese Gaston Plante realizzò una batteria migliore. Nel 1886, l'inventore Frank Sprague del Connecticut apportò importanti modifiche al motore elettrico.

La Gran Bretagna e la Francia furono i primi leader nella costruzione di auto elettriche migliori. L'interesse per l'auto elettrica negli Stati Uniti crebbe dopo il 1891 quando A. L. Ryker costruì un'auto elettrica a tre ruote e William Morrison un vagone a sei posti.

Gli anni 1899 e 1900 sono stati i migliori per le auto elettriche in America, dato che hanno superato tutti gli altri tipi di auto (a vapore, a benzina e diesel). Un esempio fu la Phaeton del 1902 costruita dalla Woods Motor Vehicle Company di Chicago, che aveva un'autonomia di 18 miglia, una velocità massima di 14 mph e costava 2.000 dollari. (A quel tempo, c'erano poche buone strade tra le città, quindi la maggior parte della guida era per brevi distanze). Le auto elettriche potevano andare lontano come quelle a vapore e non impiegavano dai 30 ai 40 minuti per partire. I motori a benzina erano puzzolenti e rumorosi.

Ma poi il motore a combustione interna (che usava benzina e diesel) fu notevolmente migliorato, e le auto che usavano quei motori potevano andare molto più lontano e più veloce delle altre auto.

Alcune persone costruivano auto elettriche nei loro garage togliendo il motore e mettendo un motore elettrico e delle batterie, ma per molto tempo nessuna grande casa automobilistica ha prodotto un'auto elettrica. Solo alla fine degli anni '90 le grandi case automobilistiche hanno ricominciato a produrre auto elettriche. La più famosa fu la EV-1 della GM. Ora l'interesse per i veicoli a combustibile alternativo sta crescendo.

Auto elettriche pure

Questi tipi di auto non hanno alcun tipo di motore a combustione interna, ma sono guidate interamente da motori elettrici, che ottengono la loro potenza in modi diversi da un motore.

• Una cella a combustibile produce elettricità dall'idrogeno. L'idrogeno è molto comune, ma difficile da immagazzinare. Si può ricavare dall'acqua, ma di solito si ricava dal gas naturale. Queste auto sono molto rare, perché non ci sono molti posti dove si può fare il pieno di idrogeno, e quindi non se ne fanno molte. Una delle poche aziende che produce auto a celle a combustibile è la Toyota, che ha la Mirai.
• Una cella solare immagazzina energia dal sole come elettricità per far andare l'auto. Ma la luce del sole che si posa su un'auto solare non è sufficiente per far muovere un'auto a grandezza naturale molto velocemente, e non può funzionare di notte a meno che non accumuli energia da qualche parte. Ogni anno c'è una gara per vedere chi riesce a fare un'auto che va più lontano con la sola energia solare.
• Un veicolo elettrico a batteria (BEV) immagazzina energia elettrica in una grande batteria all'interno dell'auto. Le batterie ottengono la loro energia da una fornitura elettrica esterna all'auto, di solito una presa elettrica come quelle in una casa. È il tipo più comune di auto elettrica visto oggi. Molti governi in tutto il mondo stanno incoraggiando i luoghi pubblici a installare stazioni di ricarica, che hanno una spina che può caricare la maggior parte dei tipi di auto plug-in. Le aziende che producono BEV includono Nissan, che ha la Leaf, e Mitsubishi Motors, che produce la i-miEV. Un'azienda americana chiamata Tesla è famosa per fare BEV che si ricaricano molto velocemente, come la Roadster (un'auto sportiva) e più recentemente la Model S.

Auto ibride

Un ibrido è una combinazione di due cose. In questo caso, è un motore elettrico e un altro tipo di potenza, come un motore. Per questo motivo, i veicoli ibridi non sono veri veicoli elettrici.

• Un veicolo elettrico ibrido (HEV) ha sia un motore a combustione interna che un motore elettrico che aziona le ruote. Di solito, il motore elettrico viene usato quando ci si muove a basse velocità e la potenza del motore a combustione interna viene usata quando l'auto va più veloce. Il motore ottiene la sua potenza dalla benzina, dal diesel o da qualsiasi altro tipo di combustibile, e può generare elettricità che viene immagazzinata nelle batterie per essere usata successivamente con il motore elettrico. La batteria è molto più piccola di quella di un veicolo elettrico puro e anche se il veicolo può andare senza avviare il motore a gas, non può andare molto lontano prima che la batteria finisca l'energia e il motore a gas debba essere avviato. La Toyota Prius è la HEV più venduta di tutti i tempi, ma molte altre aziende in tutto il mondo come la Honda (con la Clarity), la BMW (con la i3) e la Ford (con la Focus) fanno anche auto ibride, alcune delle quali, come la Honda Civic e la Toyota Camry, sono disponibili sia in versione solo gas che ibrida. La versione ibrida è di solito più costosa perché ha più parti.
• Un veicolo elettrico ibrido plug-in (PHEV) è come un normale veicolo elettrico ibrido in quanto ha sia un motore a combustione interna che un motore elettrico. La differenza è che un PHEV ha una batteria più grande che può essere caricata usando una spina da una presa, proprio come un veicolo elettrico a batteria. Questo permette all'auto di andare più lontano con la sola energia elettrica rispetto a una HEV prima che il motore a gas debba essere usato. Tuttavia, la batteria è ancora piuttosto piccola, il che significa che un PHEV il più delle volte non va lontano come un BEV con la sola energia elettrica. La Chevrolet Volt della General Motors e la Sonata della Hyundai sono solo due esempi di ibridi plug-in, e anche la Toyota fa una versione plug-in della sua Prius, così come la Honda con la sua Clarity.
• Un veicolo ibrido elettrico umano (HEHV), nella sua forma più semplice, è una batteria e un motore messi su una bicicletta. Il Twike è un veicolo coperto che può contenere due persone. Può essere pedalato, alimentato dalla batteria o da entrambi.

Altri veicoli

Ci sono molti altri tipi di veicoli elettrici. Un filobus (chiamato anche carrello senza binari) usa linee elettriche aeree per alimentarlo. Molti treni usano un sistema di elettrificazione ferroviaria per fornire energia. Alcune linee ferroviarie ad alta velocità usano magneti alimentati nei binari per muovere il treno, in un sistema chiamato 'mag-lev' (levitazione magnetica). Ci sono biciclette e motociclette elettriche e alcuni tricicli (trike) come il Corbin Motors Sparrow, visto anche nel film Goldmember di Austin Powers.

La maggior parte dei treni merci sono diesel-elettrici. La locomotiva ha un motore diesel che fornisce elettricità e un motore elettrico che fa girare le ruote. Negli ultimi anni, tuttavia, ci sono autobus e treni che immagazzinano la loro energia in una batteria o usano qualche altra fonte come le celle a combustibile. Questi tipi di veicoli non hanno bisogno di cavi.

Vantaggi: Questi veicoli usano un motore elettrico, quindi sono molto silenziosi, non hanno odore e non inquinano i gas di scarico. Possono anche essere usati al chiuso. Il petrolio per la benzina e il diesel è una risorsa limitata - non durerà per sempre e sta diventando più costoso. Se l'elettricità per un veicolo elettrico a batteria proviene da una fonte di energia rinnovabile, come un mulino a vento, cellule solari, geotermica o idroelettrica, allora non produrrà così tanti gas di riscaldamento globale.

Svantaggi: Le batterie non immagazzinano molta energia e sono grandi e pesanti, quindi i veicoli di solito non possono andare molto lontano. Ci vuole molto tempo per ricaricare una batteria, a volte molte ore. Le buone batterie possono essere molto costose, e tutte le batterie devono essere sostituite dopo un po' di tempo. La maggior parte dell'elettricità negli Stati Uniti proviene dal carbone o dal gas naturale, quindi un veicolo elettrico che è alimentato dall'elettricità di una di queste centrali contribuirà comunque ai gas di riscaldamento globale.